損傷調(diào)節(jié)自噬調(diào)控基因1/DRAM1在惡性腫瘤中的研究進(jìn)展

明昱均，王秀娟，楊琪，陳紹平

川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，四川南充 637000

自噬被認(rèn)為可以作為癌癥治療的有效干預(yù)策略[1]，其可以在癌癥發(fā)展的不同環(huán)境和階段發(fā)揮中性、抑癌或促癌作用[2]。損傷調(diào)節(jié)自噬調(diào)控基因1（damage-regulated autophagy modulator 1, DRAM1）[3]在自噬相關(guān)通路中具有重要作用，近年來研究表明，DRAM1 在惡性腫瘤中存在表達(dá)差異，并且與腫瘤增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移以及預(yù)后關(guān)系緊密，有望成為惡性腫瘤治療的新靶點(diǎn)及腫瘤患者預(yù)后生存預(yù)測(cè)的生物學(xué)標(biāo)志，本文將對(duì)DRAM1 的結(jié)構(gòu)、生物學(xué)功能以及在惡性腫瘤中的研究進(jìn)展作一綜述。

1 DRAM1 的結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能

最初發(fā)現(xiàn)，DRAM1 位于染色體12q23，有7 個(gè)外顯子，共編碼238 個(gè)氨基酸，其表達(dá)的產(chǎn)物大約為26KD[3]，推斷其有6 個(gè)疏水的跨膜區(qū)域，DRAM1 屬于DRAM 蛋白家族成員之一，在許多脊椎動(dòng)物中是一種高度保守的蛋白，該蛋白家族中DRAM2 是與DRAM1 關(guān)系最近的人類蛋白質(zhì)，在氨基酸水平上有45%的同源性和67%的保守性。DRAM1 是p53的直接靶基因，應(yīng)激通過p53/DRAM1 途徑，誘導(dǎo)自噬溶酶體的聚集,從而激活細(xì)胞自噬。DRAM1 還能夠通過增加溶酶體酸化、促使溶酶體與自噬小體的融合和增加自噬小體的清除來影響增強(qiáng)自噬，影響細(xì)胞的增殖。

2 DRAM1 在常見惡性腫瘤的作用

2.1 DRAM1 與肝癌

2.1.1 DRAM1 在肝癌中的表達(dá) 肝細(xì)胞癌是最常見的原發(fā)性肝癌，占所有肝癌病例的70%～90%，在我國(guó)，肝癌是癌癥相關(guān)死亡的第二大原因[4]。倪培華[5]發(fā)現(xiàn)，DRAM1 在肝癌細(xì)胞中具有雙重作用，一方面能促進(jìn)肝癌細(xì)胞自噬，另一方面能加快細(xì)胞通過G1 期來促進(jìn)細(xì)胞增殖，該研究還發(fā)現(xiàn)，肝癌組織中DRAM1 mRNA 的表達(dá)較正常組織低，在不同分化程度的肝癌細(xì)胞中，DRAM1 mRNA 的相對(duì)表達(dá)量不同，表明DRAMl 與腫瘤的生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移有關(guān)。

2.1.2 DRAM1 在肝癌發(fā)生發(fā)展中的作用 DRAM1 的表達(dá)還影響肝癌細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化能力（epithelial-mesenchymal transition, EMT）。 Chen C等[6]通過敲除DRAM1，在體內(nèi)外均發(fā)現(xiàn)肝癌細(xì)胞自噬程度降低，細(xì)胞中波形蛋白的表達(dá)降低，而E-鈣粘附素（E-cadgerin）的表達(dá)升高，導(dǎo)致EMT、侵襲及轉(zhuǎn)移能力下降。

2.1.3 DRAM1 與肝癌的治療 Liu K 等[7]發(fā)現(xiàn)，線粒體中的DRAM1 通過介導(dǎo)有絲分裂誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡，饑餓情況下，磷脂酰肌醇 3- 激酶（phosphatidylin-ositol-3-kinase, PI3K)/AKT（蛋白激酶B）通路通過p-AKT 與細(xì)胞質(zhì)中的DRAM1 結(jié)合，阻斷DRAM1 向線粒體的移位，該研究提示增加DRAM1 與抑制PI3K/AKT 聯(lián)合時(shí)可能發(fā)揮更強(qiáng)的抗腫瘤作用。不同的抗腫瘤藥物，對(duì)于DRAM1 的調(diào)控結(jié)果也是不同的。中草藥丹參中的丹參酮I 在誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞凋亡中，顯著下調(diào)了抑癌基因P53 和DRAM1 的表達(dá)[8]。

2.2 DRAM1 與胃癌的關(guān)系

2.2.1 DRAM1 在胃癌中的表達(dá)及作用 胃癌是起源于胃黏膜上皮的惡性腫瘤，在全球常見惡性腫瘤中排名第五，亞洲是胃癌最高發(fā)區(qū)[9]。吳越[10]通過體外構(gòu)建DRAM1 敲減和過表達(dá)細(xì)胞模型，發(fā)現(xiàn)DRAM1在胃癌組織及胃癌細(xì)胞中高表達(dá)，具有促進(jìn)胃癌細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)移及增殖、促進(jìn)胃癌細(xì)胞發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化的作用。

2.2.2 DRAM1 與胃癌的治療 有研究報(bào)道，核因子-κB 抑制劑具有抗腫瘤的作用，它能使胃癌細(xì)胞中DRAM1 蛋白水平顯著增加，當(dāng)加入核因子-κB 抑制劑前抑制P53 時(shí)，DRAM1 的表達(dá)被抑制，表明核因子-κB 抑制劑能通過P53/DRAM1 誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞的凋亡[11]。并且DRAM1 能增加化療藥物的細(xì)胞毒作用，有望與化療藥物聯(lián)合治療，研究發(fā)現(xiàn)，京尼平（從梔子中提取的天然產(chǎn)物）能通過上調(diào)P53 及DRAM1 的表達(dá)，增加了奧沙利鉑誘導(dǎo)的胃癌細(xì)胞死亡[12]。

2.3 DRAM1 與結(jié)直腸癌的關(guān)系

2.3.1 DRAM1 在結(jié)直腸癌中的表達(dá) 結(jié)直腸癌是世界上第三大最常見的癌癥，發(fā)病率為10.2%，病死率是所有癌癥的9.2%[9]，盡管診斷和治療方法不斷進(jìn)步，但對(duì)人類的健康構(gòu)成極大的威脅。Chang YT等[13]發(fā)現(xiàn)在結(jié)直腸癌癥中，DRAM1 在腫瘤組織中的平均CT 值顯著小于配對(duì)的非癌部位，表明DRAM1 的表達(dá)水平與結(jié)直腸癌有關(guān)。

2.3.2 DRAM1 與結(jié)直腸癌的治療 研究發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過PD-1（programmed cell death protein 1, PD-1）抑制劑處理后的結(jié)腸癌細(xì)胞中，DRAM1 的表達(dá)下調(diào)，提示DRAM1 具有結(jié)直腸癌免疫治療方面的潛力。DRAM1 還能夠影響大腸癌細(xì)胞的放療敏感性[14]。研究發(fā)現(xiàn)，使用雷帕霉素上調(diào)大腸癌細(xì)胞中成纖維細(xì)胞（carcinoma associated fibroblasts, CAFs）的自噬水平后，DRAM1 等自噬相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)，大腸癌細(xì)胞的放射敏感性降低，當(dāng)抑制CAFs 自噬水平時(shí)，則出現(xiàn)相反的結(jié)果[15]。

2.4 DRAM1 與肺癌的關(guān)系

2.4.1 DRAM1 在肺癌中的表達(dá) 據(jù)估計(jì)，肺癌是我國(guó)最常見的癌癥之一，也是癌癥死亡相關(guān)的主要原因[16]。研究報(bào)道，與正常肺組織相比，肺癌組織中DRAM1 表達(dá)降低，在體內(nèi)外，過表達(dá)DRAM1 抑制了攜帶突變EGFR（epidermal growth factor receptor,EGFR）的非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系的增殖、遷移、侵襲和EMT。上述研究提示DRAM1 能夠抑制肺癌的發(fā)生發(fā)展[17]，然而另一項(xiàng)研究報(bào)道，DRAM1 可能是胞苷（32）/鳥苷（34）-2'-O-甲基轉(zhuǎn)移酶的靶點(diǎn)，并促進(jìn)肺癌的進(jìn)展[18]。

2.4.2 DRAM1 與肺癌的治療 DRAM1 能夠影響肺癌患者含鉑化療的療效與預(yù)后。研究發(fā)現(xiàn)，順鉑可加強(qiáng)放療對(duì)肺癌細(xì)胞的殺傷作用，其作用機(jī)制之一是順鉑增強(qiáng)輻射誘導(dǎo)的自噬，順鉑與放療聯(lián)合應(yīng)用可顯著上調(diào)自噬信號(hào)基因磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3KIII）和自噬相關(guān)蛋白Beclin1，上調(diào)DRAM1 基因表達(dá)，這提示了DRAM1 可能影響了肺癌患者在含鉑化療中的療效[19]。研究發(fā)現(xiàn)，位于DRAM1 基因上的SNP 位點(diǎn)rs7955890（G＞A)和rsl7032060（G＞A)與非小細(xì)胞肺癌含鉑化療的無疾病進(jìn)展時(shí)間相關(guān)，表明DRAM1 可能影響肺癌患者化療進(jìn)程中對(duì)化療藥物的敏感性以及疾病的進(jìn)展[20]。

2.4.3 DRAM1 與肺癌的預(yù)后 DRAM1 的表達(dá)水平與肺癌患者預(yù)后相關(guān)，DRAM1 高表達(dá)的肺癌患者具有更長(zhǎng)的生存時(shí)間，Kaplan-Meier 網(wǎng)站數(shù)據(jù)表明，DRAM1 低表達(dá)的肺癌患者總體生存時(shí)間更短。Li X 等[21]構(gòu)建了一種包含DRAM1 在內(nèi)的3 個(gè)自噬相關(guān)基因肺腺癌預(yù)后預(yù)測(cè)模型，并對(duì)其準(zhǔn)確度進(jìn)行了驗(yàn)證，證實(shí)了DRAM1 低表達(dá)的肺腺癌患者預(yù)后不良。

2.5 DRAM1 與乳腺癌的關(guān)系

2.5.1 DRAM1 在乳腺癌中的表達(dá) 乳腺癌是我國(guó)女性中最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率、病死率隨年齡的增長(zhǎng)而增加[22]。Moussay E 等[23]發(fā)現(xiàn)DRAM1 基因在乳腺癌細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)，表明DRAM1 與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展相關(guān)。

2.5.2 DRAM1 與乳腺癌的治療 既往研究表明，DRAM1 能增強(qiáng)輻射誘導(dǎo)的細(xì)胞毒作用，成為乳腺癌治療中提高放射敏感性的潛在靶點(diǎn)，Meng C 等[24]等發(fā)現(xiàn)DRAM1 是microRNA-26b 的靶基因，在乳腺癌細(xì)胞中，抑制microRNA-26b 能使DRAM1 的表達(dá)上調(diào)，從而增強(qiáng)電離輻射誘導(dǎo)的自噬。亦有研究報(bào)道，乳腺癌細(xì)胞經(jīng)射線照射后，細(xì)胞中DRAM1 和P53 過表達(dá)，而沉默P53 能夠降低DRAM1 表達(dá)，該研究還觀察到，DRAM1 的沉默部分阻止了輻射誘導(dǎo)的乳腺癌細(xì)胞死亡[25]。部分藥物通過調(diào)控乳腺癌細(xì)胞中DRAM1 的表達(dá)，從而發(fā)揮抗腫瘤的作用，比如 Mohammadpour R 等[26]的研究表明，磺胺噻唑和磺乙酰胺均能上調(diào)乳腺癌細(xì)胞中DRAM1 的表達(dá)，表明高表達(dá)的DRAM1 有助于抗癌藥物誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞的細(xì)胞毒作用。

2.6 DRAM1 與骨腫瘤的關(guān)系

肉瘤是起源于間充質(zhì)組織的多種腫瘤，影響骨和軟組織，其中骨肉瘤和尤文肉瘤是罕見的惡性腫瘤，但其發(fā)病率和病死率較高[27]。有研究報(bào)道，抗腫瘤化合物2- 甲氧基雌二醇（2-methoxyestradiol, 2-ME)能通過JNK/DRAM1 途徑誘導(dǎo)尤文肉瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒作用，該研究表明2-ME 或其他增加DRAM1 表達(dá)或功能的抗癌療法可以有效地治療肉瘤患者。在有關(guān)骨肉瘤的研究中，DARM1 參與了不同的途徑來誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞自噬[28]。Wirries A 等[29]發(fā)現(xiàn)，組蛋白去乙酰化酶抑制劑通過P53/DRAM1 途徑誘導(dǎo)人骨肉瘤細(xì)胞自噬，從而發(fā)揮抗腫瘤作用。

2.7 DRAM1 與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的關(guān)系

膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最常見和最具侵襲性的原發(fā)性惡性腫瘤，盡管治療方法不斷發(fā)展，但對(duì)改善膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者的預(yù)后影響非常有限[30]。Galavotti S 等[31]發(fā)現(xiàn)人群中高水平表達(dá)DRAM1 的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者生存期較短，腫瘤中DRAM1 和P62 的 表 達(dá)，與 活 化MAPK（mitogenactivated protein kinase, MAPK）途徑和間質(zhì)標(biāo)記CMet 的表達(dá)有關(guān)，敲除DRAM1 和P62 能導(dǎo)致細(xì)胞生物能學(xué)的改變和侵襲迀移能力受抑制，從而影響腫瘤的轉(zhuǎn)歸。該研究提示DRAM1 可作為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的潛在治療靶點(diǎn)與預(yù)后標(biāo)記物。

2.8 DRAM1 與膀胱癌的關(guān)系

膀胱癌是世界上泌尿系統(tǒng)最常見的腫瘤之一，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)腫瘤的發(fā)生發(fā)展對(duì)于膀胱癌患者的診斷和治療決策非常重要[32]。Zhou C 等[33]從腫瘤基因組圖譜數(shù)據(jù)庫(kù)（TCGA-BLCA）收集膀胱癌數(shù)據(jù)，篩選出與總生存期（overall survival, OS）相關(guān)的自噬相關(guān)基因，發(fā)現(xiàn)其中DRAM1 與膀胱癌OS 顯著相關(guān)，能夠作為預(yù)測(cè)膀胱癌患者生存結(jié)果的有效預(yù)后生物標(biāo)志物。

3 小結(jié)與展望

綜上所述，DRAM1 與腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲、遷移和EMT 密切相關(guān)。在肝癌和肺癌中，DRAM1似乎發(fā)揮著雙重作用，說明DRAM1 的多種功能可能在不同類型的腫瘤或不同的腫瘤發(fā)生階段有所不同，與自噬在癌癥具有中多種作用相符。在惡性腫瘤治療方面，在腫瘤患者的含鉑化療或放療中，DRAM1 的表達(dá)能影響患者的療效與預(yù)后，部分抗整腫瘤藥物是通過調(diào)控DRAM1 的表達(dá)，從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒作用。DRAM1 還與腫瘤患者的生存時(shí)間相關(guān)。現(xiàn)階段DRAM1 在腫瘤中的作用機(jī)制的研究尚不全面，就目前研究而言，DRAM1 可作為一種預(yù)測(cè)腫瘤發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后的生物學(xué)標(biāo)記物，并且其在腫瘤治療方面也具有極大潛力，可為腫瘤的靶向治療提供新的方向。